JPS6141132A - 光スイツチ装置 - Google Patents
光スイツチ装置Info
- Publication number
- JPS6141132A JPS6141132A JP16193584A JP16193584A JPS6141132A JP S6141132 A JPS6141132 A JP S6141132A JP 16193584 A JP16193584 A JP 16193584A JP 16193584 A JP16193584 A JP 16193584A JP S6141132 A JPS6141132 A JP S6141132A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- electrode
- heat
- electrodes
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
〔発明の技術分野〕
この発明は、熱光学効果を利用した光スイッチ装置に関
する。
する。
熱光学効果を利用した光スイッチ装置には、せるもの、
熱光学効果をもつ基板に形成された２つの光導波路間に
熱により屈折率の変化を生じさせ、これら２つの光導波
路間の光路を切替えるまたは光路を接続したり切離した
りするもの、など種々のタイプのものがある。
熱光学効果をもつ基板に形成された２つの光導波路間に
熱により屈折率の変化を生じさせ、これら２つの光導波
路間の光路を切替えるまたは光路を接続したり切離した
りするもの、など種々のタイプのものがある。
−例として、基板上の同一線状に２つの光導波路を、そ
れらの端部間を若干熱した状態で形成した光スィッチを
考えてみる。これらの光導波路の端部間上には発熱体が
設けられる。発熱体から発生する熱によってその直下の
基板部分の屈折率が増大したとすると、この部分はその
周囲よりも屈折率が高くなるから一種の光導波路となる
。端部間が離れた状態で形成された２つの光導波路の端
部間に光導波路が形成されたことになるから、これら２
つの光導波路は光学的に導通される。すなわち、光スィ
ッチがオンとなり、一方の光導波路の光は他方の光導波
路に伝播することができる。
れらの端部間を若干熱した状態で形成した光スィッチを
考えてみる。これらの光導波路の端部間上には発熱体が
設けられる。発熱体から発生する熱によってその直下の
基板部分の屈折率が増大したとすると、この部分はその
周囲よりも屈折率が高くなるから一種の光導波路となる
。端部間が離れた状態で形成された２つの光導波路の端
部間に光導波路が形成されたことになるから、これら２
つの光導波路は光学的に導通される。すなわち、光スィ
ッチがオンとなり、一方の光導波路の光は他方の光導波
路に伝播することができる。
このような光スィッチが、１基板上において隣接する位
置に２個存在する場合を考える。一方の光スィッチをオ
ンとするためにその発熱体から熱を発生させると、この
熱は隣接する他方の光スィッチにも伝導していく。一方
の光スィッチを長時間オンの状態に保つためにその発熱
体を長時間高温に保持しておくと、他方の光スイッチ部
分もしだいに高温になり、遂にはこの他方のスイッチも
オンとなってしまう。また、これら２つの光スイッチ部
分を含む領域の全体が高温となるから、この領域全体が
光導波領域となり、一方の光スイッチ部分を伝播する筈
の光信号が他方の光スイッチ部分に伝播していくといっ
た事態も発生する。
置に２個存在する場合を考える。一方の光スィッチをオ
ンとするためにその発熱体から熱を発生させると、この
熱は隣接する他方の光スィッチにも伝導していく。一方
の光スィッチを長時間オンの状態に保つためにその発熱
体を長時間高温に保持しておくと、他方の光スイッチ部
分もしだいに高温になり、遂にはこの他方のスイッチも
オンとなってしまう。また、これら２つの光スイッチ部
分を含む領域の全体が高温となるから、この領域全体が
光導波領域となり、一方の光スイッチ部分を伝播する筈
の光信号が他方の光スイッチ部分に伝播していくといっ
た事態も発生する。
このような２つの光スイッチ間におけるスイッチングの
連鎖作用や光信号の漏洩を防ぐためには、２つの光スイ
ッチ間の間隔を充分に大きくとる必要がある。しかしな
がら、そうすると基板上に広い面積が必要となり、集積
度を上げることができなくなる。
連鎖作用や光信号の漏洩を防ぐためには、２つの光スイ
ッチ間の間隔を充分に大きくとる必要がある。しかしな
がら、そうすると基板上に広い面積が必要となり、集積
度を上げることができなくなる。
発明の概要
〔発明の目的〕
この発明は、１基板上に形成された２つの光スィッチの
間における相互の影響をなくしかつ集積度を高めること
を目的とする。
間における相互の影響をなくしかつ集積度を高めること
を目的とする。
この発明は、熱光学効果をもつ基板上に熱素子が設けら
れ、この熱素子の発熱または吸熱による基板の屈折率変
化によって基板内を伝播する光をスイッチングする光ス
イッチ装置において、別個の光をそれぞれスイッチング
するための２つの熱素子が設けられた位置の間において
、基板に溝が形成されていることを特徴とする。
れ、この熱素子の発熱または吸熱による基板の屈折率変
化によって基板内を伝播する光をスイッチングする光ス
イッチ装置において、別個の光をそれぞれスイッチング
するための２つの熱素子が設けられた位置の間において
、基板に溝が形成されていることを特徴とする。
２つの熱素子の間に形成された溝は、これらの熱素子の
間における熱の伝導路を遮断する作天 用と、表面積が増肩することによる放熱促進の効果とを
もたらし、２つの熱素子の間における熱的なアイソレー
ションが向上する。したがっで、２つの熱素子を含む２
つの光スイッチ部分間にお汀る熱的な相互作用がなくな
り、各スイッチ部分は独立したスイッチング機能を達成
することができるようになるとともに、光信号の漏洩が
なくなる。また、２つの熱素子の間には溝を形成するだ
けの面積があればよいから、２つの熱素子を接近させる
ことができ、基板の集積度を上げることが可能となる。
間における熱の伝導路を遮断する作天 用と、表面積が増肩することによる放熱促進の効果とを
もたらし、２つの熱素子の間における熱的なアイソレー
ションが向上する。したがっで、２つの熱素子を含む２
つの光スイッチ部分間にお汀る熱的な相互作用がなくな
り、各スイッチ部分は独立したスイッチング機能を達成
することができるようになるとともに、光信号の漏洩が
なくなる。また、２つの熱素子の間には溝を形成するだ
けの面積があればよいから、２つの熱素子を接近させる
ことができ、基板の集積度を上げることが可能となる。
この発明は、基板の温度分布にもとづく屈折率勾配を利
用した光の偏向による光スイッチ装置、基板に形成され
た光導波路間における光路の切替えまたは光路の断続に
よる光スイッチ装置等、熱光導効果を利用したすべての
光スイッチ装置に適用可能である。また、熱素子として
は発熱体のみならずペルチェ素子のような吸熱体も使用
することができる。
用した光の偏向による光スイッチ装置、基板に形成され
た光導波路間における光路の切替えまたは光路の断続に
よる光スイッチ装置等、熱光導効果を利用したすべての
光スイッチ装置に適用可能である。また、熱素子として
は発熱体のみならずペルチェ素子のような吸熱体も使用
することができる。
実施例の説明
以下、第１図〜第３図を参照してこの発明の実施例につ
いて詳述する。
いて詳述する。
熱光学効果をもつ基板ＱＧ上において−直線状に、周囲
よりも屈折率の高い光導波路０１）とａりが形成されて
いる。これらの光導波路ＵとＯ２とはそれらの対向端が
若干層れており、この光導波路が存在しない部分の上面
に発熱電極０Ｊが形成されている。発熱電極ｆ１３１に
は電源０４１によってスイッチ０５１を介して発熱電流
が流される。
よりも屈折率の高い光導波路０１）とａりが形成されて
いる。これらの光導波路ＵとＯ２とはそれらの対向端が
若干層れており、この光導波路が存在しない部分の上面
に発熱電極０Ｊが形成されている。発熱電極ｆ１３１に
は電源０４１によってスイッチ０５１を介して発熱電流
が流される。
同じように、基板ａＯ１上において、−直線状に２つの
光導波路ｆ２１） （２２）が上述の光導波路（１１）
Ｑ２＋と平行に形成されている。光導波路臼）と（社
）との対向端間も若干層れており、この光導波路が存在
しない部分上に発熱電極のが形成されている。発熱電極
ｆ２３＋には電源０１４１によってスイッチ（２５）を
介して発熱電流が流される。
光導波路ｆ２１） （２２）が上述の光導波路（１１）
Ｑ２＋と平行に形成されている。光導波路臼）と（社
）との対向端間も若干層れており、この光導波路が存在
しない部分上に発熱電極のが形成されている。発熱電極
ｆ２３＋には電源０１４１によってスイッチ（２５）を
介して発熱電流が流される。
発熱電極（１３）とのとの間にはＲ艶が形成されている
。溝■の大きさ、深さ、形状等は、所望の熱的アイソレ
ーション効果を生ずるように適宜定められる。必要なら
ば、発熱電極ｕｉｉを挾んで溝工と反対側にもそれぞれ
溝を形成するようにしてもよい。
。溝■の大きさ、深さ、形状等は、所望の熱的アイソレ
ーション効果を生ずるように適宜定められる。必要なら
ば、発熱電極ｕｉｉを挾んで溝工と反対側にもそれぞれ
溝を形成するようにしてもよい。
基板（１０）としてはたとえばＬ ｉ Ｎ ｂ Ｏ３結
晶が用いられる。光導波路Ｑｌ） ｔＪ７Ｊ ｃ２１＋
（２）の作成は、たとえば基板（１０１表面表面−Ｔｉ
を蒸着またはスパッタし、このＴｉ膜を利用してＴｉに
よる導波路パターンをリフトオフ法により形成し、さら
にこのＴｉを酸素雰囲気中において９７０℃で５時間、
基板０■内に熱拡散させることにより行なわれる。溝［
相］は、たとえば次の方法により形成することができる
。Ｔｉの熱拡散により光導波路を形成したのち、基板０
０）表面にホトレジストをスピンコードし、ホトマスク
を用いた露光とレジストの現像により、溝（至）を形成
すべき部分にレジストの窓を形成する。そして、アルゴ
ン・イオンをスパッタリングにより上記窓を通して基板
０■に衝突させ、上記窓の部分に溝■を形成する。また
は、レジストの窓を形成したのち加熱されたエツチング
液ＨＦ ＋ＨＮＯ３により１記窓の部分をエツチングし
溝■を形成する。溝工の形成は、その他に電子ビーム加
工や超音波加工などにより行なうこともできる。発熱電
極ａ３１ｉはたとえばＡＩ！をスパッタまたは蒸着する
ことにより形成される。発熱体としてはＮｉ。
晶が用いられる。光導波路Ｑｌ） ｔＪ７Ｊ ｃ２１＋
（２）の作成は、たとえば基板（１０１表面表面−Ｔｉ
を蒸着またはスパッタし、このＴｉ膜を利用してＴｉに
よる導波路パターンをリフトオフ法により形成し、さら
にこのＴｉを酸素雰囲気中において９７０℃で５時間、
基板０■内に熱拡散させることにより行なわれる。溝［
相］は、たとえば次の方法により形成することができる
。Ｔｉの熱拡散により光導波路を形成したのち、基板０
０）表面にホトレジストをスピンコードし、ホトマスク
を用いた露光とレジストの現像により、溝（至）を形成
すべき部分にレジストの窓を形成する。そして、アルゴ
ン・イオンをスパッタリングにより上記窓を通して基板
０■に衝突させ、上記窓の部分に溝■を形成する。また
は、レジストの窓を形成したのち加熱されたエツチング
液ＨＦ ＋ＨＮＯ３により１記窓の部分をエツチングし
溝■を形成する。溝工の形成は、その他に電子ビーム加
工や超音波加工などにより行なうこともできる。発熱電
極ａ３１ｉはたとえばＡＩ！をスパッタまたは蒸着する
ことにより形成される。発熱体としてはＮｉ。
Ｃｒなども利用される。
光導波路０１）と０２は切断されているから、発熱導波
路（１２にはほとんど伝播しない。発熱電極０３）に通
電されて発熱電極α３が発熱すると、この電極α３の直
下の部分が加熱され、その屈折率が高くなる。第２図お
よび第３図に鎖線で示すように、周囲よりも屈折率の高
い部分が生じこれが一種の光導波路となるので、光導波
路０１）と（１つとの間には光路が形成される。したが
って、光導波路０１）の光信号は光導波路０２に伝播し
ていく。
路（１２にはほとんど伝播しない。発熱電極０３）に通
電されて発熱電極α３が発熱すると、この電極α３の直
下の部分が加熱され、その屈折率が高くなる。第２図お
よび第３図に鎖線で示すように、周囲よりも屈折率の高
い部分が生じこれが一種の光導波路となるので、光導波
路０１）と（１つとの間には光路が形成される。したが
って、光導波路０１）の光信号は光導波路０２に伝播し
ていく。
発熱電極０３の直下部分の熱は第３図に矢印で示される
ように周囲に放散していくが、その一部は溝■の壁面か
ら大気中に放熱される。溝００）の下方を回って伝導す
る熱は伝導距離が長いのでしだいにその温度が低下して
いくとともに、溝■の底面から大気中に放熱される。し
たがって、発熱電極叩から発生した熱が他方の光スィッ
チ（発熱電極＠の直下の部分）に与える影響は非常に小
さくなる。
ように周囲に放散していくが、その一部は溝■の壁面か
ら大気中に放熱される。溝００）の下方を回って伝導す
る熱は伝導距離が長いのでしだいにその温度が低下して
いくとともに、溝■の底面から大気中に放熱される。し
たがって、発熱電極叩から発生した熱が他方の光スィッ
チ（発熱電極＠の直下の部分）に与える影響は非常に小
さくなる。
なお、光導波路ｃｌＩｌニおよび発熱電極（至）からな
る光スィッチの作用も上記と同じである。
る光スィッチの作用も上記と同じである。
第１図はこの発明の実施例を示す斜視図、第０ω・・・
基板、αＤａ２１（２１１■・・・光導波路、ｏＪ（至
）・・・・発熱電極、（至）・・９溝。 以 上 特許出願人 立石電機株式会社 外４名
基板、αＤａ２１（２１１■・・・光導波路、ｏＪ（至
）・・・・発熱電極、（至）・・９溝。 以 上 特許出願人 立石電機株式会社 外４名
Claims (1)
- 熱光学効果をもつ基板上に熱素子が設けられ、この熱素
子の発熱または吸熱による基板の屈折率変化によつて基
板内を伝播する光をスイッチングする光スイッチ装置に
おいて、別個の光をそれぞれスイッチングするための２
つの熱素子が設けられた位置の間において、基板に溝が
形成されていることを特徴とする光スイッチ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16193584A JPS6141132A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 光スイツチ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16193584A JPS6141132A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 光スイツチ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6141132A true JPS6141132A (ja) | 1986-02-27 |
Family
ID=15744832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16193584A Pending JPS6141132A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 光スイツチ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6141132A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61151628A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-10 | Fujitsu Ltd | 光導波路基板 |
| US4795529A (en) * | 1986-10-17 | 1989-01-03 | Hitachi, Ltd. | Plasma treating method and apparatus therefor |
| US5024724A (en) * | 1987-03-27 | 1991-06-18 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Dry-etching method |
| US6165377A (en) * | 1989-02-15 | 2000-12-26 | Hitachi, Ltd. | Plasma etching method and apparatus |
| WO2003023501A1 (fr) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Ngk Insulators, Ltd. | Dispositif optique |
| DE10164589A1 (de) * | 2001-12-21 | 2003-07-17 | Infineon Technologies Ag | Planarer optischer Schaltkreis |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP16193584A patent/JPS6141132A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61151628A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-10 | Fujitsu Ltd | 光導波路基板 |
| US4795529A (en) * | 1986-10-17 | 1989-01-03 | Hitachi, Ltd. | Plasma treating method and apparatus therefor |
| US5024724A (en) * | 1987-03-27 | 1991-06-18 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Dry-etching method |
| US6165377A (en) * | 1989-02-15 | 2000-12-26 | Hitachi, Ltd. | Plasma etching method and apparatus |
| WO2003023501A1 (fr) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Ngk Insulators, Ltd. | Dispositif optique |
| DE10164589A1 (de) * | 2001-12-21 | 2003-07-17 | Infineon Technologies Ag | Planarer optischer Schaltkreis |
| DE10164589B4 (de) * | 2001-12-21 | 2004-01-29 | Infineon Technologies Ag | Planarer optischer Schaltkreis |
| US7212697B2 (en) | 2001-12-21 | 2007-05-01 | Finisar Corporation | Planar optical circuit |
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